[发明专利]一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法

权利要求书

1.一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：该方法包括，

基于河道地形数据得到水位—水量关系式：Q＝b₁H²+b₂H+b₃，其中Q表示水量；H表示水位；b₁，b₂，b₃表示回归系数；

根据闸控开关及降雨条件，得到重污染封闭小流域水体水位变化条件下的水量平衡关系其中，△Q表示闸站调度前后水量差；表示流域范围日均内入河污水量；Q_雨表示月径流量；Q_排表示排入受纳水体的流量；

在不考虑地下水补充，闸站未调度、未降雨时，水位长时序变化条件下，Q_雨、Q_排的数值均为零，代入水量平衡关系式：得到入河污水量日均值

得到长时序内的入河污水量日均值后，根据电排站或水闸调度时段内水位数据变化，得到水量变化数据△Q，利用公式，得出Q_排；

根据闸站调度时电排站用电量信号或水闸闸门高度差信号获取时段内水质数据，用以计算排入受纳水体的污染物通量，即污染物通量其中，为出口断面污染物平均日通量，单位为kg/d；X为月份；为X月第k天电排排水期间污染物的浓度均值，单位为mg/L；n为X月的排水天数；为人为排放的日均污水量，单位为万m³/d；Q_雨Xk为X月降雨产生的径流在第k天所占的量，单位为万m³/d；ΔQ_Xk为X月第k天电排后的水量与电排前的水量差值，单位为万m³/d。

2.根据权利要求1所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：水位—流量关系式的建立过程：通过收集相关河道地形矢量数据资料，结合河流实际形貌，合理划分成若干河段，每段3-10m，依据划分后河段长度和河段横断面底高程数据，利用MATLAB软件积分计算不同水位下的横断面面积，再乘以划分后河段长度以得到该段不同水位下的水量，以此得到整条河流不同水位下的水量，利用一元二次方程Q＝b₁H²+b₂H+b₃曲线进行拟合。

3.根据权利要求1所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：电排站控制下的小流域需要安装一个水位计，此水位计安装在水质自动监测站附近或电排站前100-200m范围内的平缓河床底部；水闸控制条件下的小流域，需要安装两个水位计，同时要确保两个水位计在同一底高程水平面上，其中一个水位计固定在闸门底部侧边上，另一个水位计固定在河床上。

4.根据权利要求1所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：Q_雨根据经验公式：Q_雨＝(P*F*C)/1000得出，其中Q_雨表示月径流量，m³/月；P为自动气象站统计的月降雨量，mm/月；F为目标流域的集水面积，m²；C为地表径流系数，取值0-1。

5.根据权利要求3所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：针对电排站控制下的小流域，水位计通过水位数据传感器与管理平台连接；电排站通过电量数据传感器与管理平台连接；水质自动监测站通过数据输入接口与管理平台连接，自动气象站通讯模块与管理平台连接。

6.根据权利要求3所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：针对水闸控制下的小流域，两个水位计和水闸均通过水位数据传感器与管理平台连接；水质自动监测站通过数据输入接口与管理平台连接，自动气象站通讯模块与管理平台连接。

7.根据权利要求5或6所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：水位数据传感器、电量数据传感器与数据采集端口连接后经数据输入接口利用局域网与管理平台连接，水质自动监测站可直接通过局域网与管理平台连接，管理平台通过局域网与智能终端连接。

8.根据权利要求5或6所述的闸控重污染小流域污染物通量观测方法，其特征在于：所述管理平台包括流量计算器、通量计算器和通讯服务器。